代理模式Proxy

1.代理模式（Proxy）

  1. 代理模式：为一个对象提供一个替身，以控制对这个对象的访问。即通过代理对象访问目标对象。这样做的好处是：可以在目标对象实现的基础上，增强额外的功能操作，即扩展目标对象的功能

  2. 被代理的对象可以是远程对象、创建开销大的对象或需要安全控制的对象

  3. 代理模式有不同的形式，主要有三种：静态代理、动态代理（JDK代理、接口代理）、Cglib代理（可以在内存动态的创建对象，而不需要实现接口，属于动态代理范畴）

2.静态代理

  1. 基本介绍：

    静态代理在使用时，需要定义接口或者父类，被代理对象（即目标对象）与代理对象一起实现相同的接口或者是继承相同父类。

  2. 静态代理优缺点

    优点：在不修改目标对象的功能前提下，能通过代理对象对目标功能扩展

    缺点：因为代理对象需要与目标对象实现一样的接口，所以会有很多代理类

    ​ 一旦接口增加方法，目标对象与代理对象都要维护

  3. 应用实例

    • 具体要求

      1）定义一个接口：ITeacherDao

      2）目标对象TeacherDao实现接口 ITeacherDao

      3）使用静态代理方式，就需要在代理对象TeacherDaoProxy中也实现ITeacherDao

      4）调用的时候通过代理对象的方法来调用目标对象

      注意：代理对象与目标对象要实现相同的接口，然后通过调用相同的方法来调用目标对象的方法。

    • 类图

    • 具体代码

      ITeacherDao接口

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      public interface ITeacherDao {
          void teach();
      }

      TeacherDao 目标对象的类

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      public class TeacherDao implements ITeacherDao{
          @Override
          public void teach() {
              System.out.println("授课中...");
          }
      }

      TeacherDaoProxy 代理对象类

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      public class TeacherDaoProxy implements ITeacherDao{
          //通过接口来聚合
          private ITeacherDao target;

          //构造器，参数应该传入ITeacherDao的实现类对象
          public TeacherDaoProxy(ITeacherDao target) {
              this.target = target;
          }

          @Override
          public void teach() {
              System.out.println("开始代理...");
              target.teach();//执行目标对象的teach方法java
              System.out.println("提交...");
          }
      }

      ProxyTest 测试类

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      public class ProxyTest {
          public static void main(String[] args) {
              //创建目标对象(被代理对象)
              TeacherDao teacherDao = new TeacherDao();

              //创建代理对象,将目标对象（被代理对象）传递给代理对象
              ITeacherDao teacherDaoProxy = new TeacherDaoProxy(teacherDao);

              //通过代理对象，调用到被代理对象的方法
              //执行的是代理对象的方法，代理对象在去调用目标对象的方法
              teacherDaoProxy.teach();
          }
      }

3.动态代理

  1. 基本介绍

    • 代理对象，不需要实现接口，但是目标对象要实现接口，否则不能用动态代理
    • 代理对象的生成：是利用JDK的API，动态的在内存中构建代理对象
    • 动态代理也叫：JDK代理、接口代理

  2. JDK中生成代理对象的API

    • 代理类所在包：import java.lang.reflect.Proxy;

    • JDK实现构建代理只需要使用Proxy.newProxyInstance方法，有三个参数

      ​ ClassLoader loader：指定当前目标对象使用的类加载器，真实对象.getClass().getClassLoader()
      ​ Class<?>[] interfaces：目标对象实现的接口类型，真实对象.getClass().getInterfaces()
      ​ InvocationHandler h：事件处理，执行代理对象方法时会触发事情处理器方法，new InvocationHander()

  3. 具体实例

    SaleComputer 接口

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    public interface SaleComputer {
        public void show();
        public String sale(double money);
    }

    Lenovo 目标对象（被代理对象）类

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    public class Lenovo implements SaleComputer{
        
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("展示电脑....");
        }

        @Override
        public String sale(double money) {
            System.out.println("花"+money+"买了电脑");
            return "联想电脑";
        }
    }

抽取一个ProxyFactory 类：获取动态代理对象

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public  class ProxyFactory <T>{
    //目标对象  T泛指目标对象所实现的接口类型
 private T target;
    //在构造器中使用泛型 传递任意类型目标对象
    public ProxyFactory(T target) {
        this.target = target;
    }

    public Object getProxyInstance(){
        return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), new InvocationHandler() {
            /*代理逻辑编写的方法，代理对象调用所有方法都会触发该方法执行
             *   参数：
             *       1.proxy:代理对象
             *       2.method:代理对象调用的方法，被封装为Method对象
             *       3.args:代理对象调用方法时，传递的实际参数
             * */
            @Override
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                //
                System.out.println("代理器执行了...");
                //判断是否是sale方法
                if(method.getName().equals("sale")){
                    //增强参数
                    double money = (double)args[0];
                    money = money * 0.85;
                    //使用真实对象调用该方法
                    String obj = (String) method.invoke(target, money);
                    System.out.println("代理器提交...");
                    //增强返回值类型
                    return obj+"_鼠标_鼠标垫";
                }else{
                    Object res = method.invoke(target, args);//利用反射机制，使用method对象执行目标对象的方法
                    System.out.println("代理器提交...");
                    return res;
                }
            }
        });
    }
}

ProxyTest 测试类

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public class ProxyTest {
    public static void main(String[] args) {
        //创建真实对象Lenovo
        Lenovo lenovo = new Lenovo();
        //创建ProxyFactory对象
        SaleComputer proxyInstance = (SaleComputer) new ProxyFactory<SaleComputer>(lenovo).getProxyInstance();
        //使用代理对象调用方法
        proxyInstance.show();
        String res = proxyInstance.sale(8000);
        System.out.println(res);
    }
}

执行结果

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代理器执行了...
展示电脑....
代理器提交...
代理器执行了...
花6800.0买了电脑
联想电脑_鼠标_鼠标垫
代理器提交...

4.Cglib代理

  1. 基本介绍

    1）静态代理和JDK代理模式都要求目标对象是实现一个接口，但是有时候目标对象只是一个单独的对象，并 没有实现任何的接口，这个时候可以使用目标对象子类来实现代理——这就是Cglib代理

    2）Cglib代理也叫做子类代理，它是在内存中构建一个子类对象从而实现对目标对象功能扩展，有时候也将 Cglib代理归属到动态代理

    3）Cglib是一个强大的高性能的代码生成包，它可以在运行期扩展Java类与实现Java接口。它广泛的被许多 AOP的框架使用，例如Spring AOP，实现方法拦截

    4）在AOP编程中如何选择代理模式

    ​ 目标对象需要实现接口，用JDK代理

    ​ 目标对象不需要实现接口，用Cglib代理

    5）Cglib包的底层是通过使用**字节码处理框架(ASM)**来转换字节码并生成新的类

  2. Cglib代理模式实现步骤

    1）可以自己下载Cglib和asm的jar包，

    ​ 下载链接：https://mvnrepository.com/artifact/cglib/cglib/3.3.0

    ​ https://mvnrepository.com/artifact/org.ow2.asm

    ​ 所需要下载的jar包：asm.jar asm-commons.jar asm-tree.jar cglib.jar

    ​ 也可以使用Spring-core.jar中的org.springframework.cglib

    2）在内存中动态构建子类，注意代理的类不能为final，否则报错java.lang.IllegalArgumentException;

    3）目标对象的方法如果是final/static，那么就不会被拦截，即不会执行目标对象额外的业务方法。

  3. 具体实例

TeacherDao：被代理对象

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public class TeacherDao {
    void teach(){
        System.out.println("授课中....");
    }
}

ProxyFactory：用来获取代理对象，其中getProxyFactory()给目标对象targe创建一个代理对象。intecept是实现MethodInterceptor接口中的方法，实现对被代理对象方法的调用。

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import org.springframework.cglib.proxy.Enhancer;
import org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy;

import java.lang.reflect.Method;

public class ProxyFactory implements MethodInterceptor {

    //维护一个目标对象
    private Object target;
    //传入被代理对象
    public ProxyFactory(Object target) {
        this.target = target;
    }
    //返回一个target的代理对象
    public Object getProxyInstance(){
        //创建一个工具类
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        //设置父类
        enhancer.setSuperclass(target.getClass());
        //设置回调函数
        enhancer.setCallback(this);
        //创建子类即代理对象
        return enhancer.create();
    }
    //重写intercept方法，会调用目标对象的方法
    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println("Cglib代理模式开始");
        Object val = method.invoke(target, args);
        System.out.println("Cglib代理提交");
        return val;
    }
}

client:

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public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建目标对象
        TeacherDao teacherDao = new TeacherDao();
        //创建ProxyFactory,传递目标对象，并获取代理对象
        TeacherDao proxyInstance = (TeacherDao) new ProxyFactory(teacherDao).getProxyInstance();

        //执行代理对象的方法，触发intercept方法，实现对目标对象的注入
        proxyInstance.teach();
    }
}

5. Proxy代理模式的变体

几种常见的代理模式介绍

1）防火墙代理

​ 内网通过代理穿透防火墙，实现对公网的访问

2）缓存代理

​ 比如：当请求图片文件等资源时，先到缓存代理取，如果取到资源则OK，如果取不到资源，再到公网或者数据库取，然后缓存。

3）远程代理

​ 远程对象的本地代表，通过它可以把远程对象当本地对象来调用。远程代理通过网络和真正的远程对象沟通信息。

4）同步代理

​ 主要使用再多线程编程中，完成多线程间同步工作